专利名称：风轮机、在风轮机转子的轮毂上的轮毂罩中建立至少一个孔口的方法及风轮机的使用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求i的前序部分所述的包括转子的风轮机、 一种用于在风轮机转子的轮毂上的轮毂罩中建立至少一个孔口的方法以及 该风轮才几的使用。
背景技术：
轮机机艙。带有多个风轮机叶片的风轮机转子通过低速轴连接到机抢上， 该低速轴从机前面伸出，如图i所示。
随着大型现代风轮机的功率输出变得越来越大，风轮机内部的不同设 备也变得更大和更复杂，保证风轮机内部的不同区域的可接近性的问题变 得更显著。
可接近性对于保证空气(例如用于冷却目的)、备件、人员等可以进
者都很重要。
从美国专利申请US 2006/0120862 Al已知在风轮机转子轮毂上设置具 有空气入口和空气出口的轮毂罩。然而，这些开口的灵活性很差，它们基 本上仅适用于空气的进入。
因此，本发明的目的是提供一种保证风轮机的可接近性的有利技术。
发明内容
本发明提供了一种包括转子的风轮机。该转子包括轮毂和轮毂罩，多 个风轮机叶片从该轮毂伸出，该轮毂罩安装在轮毂上，其中轮毂軍包括一 个或多个孔口。该风轮机的特征在于，它包括一个或多个孔口盖，该孔口 盖用于完全或部分地覆盖轮毂罩中的一个或多个孔口 ，该风轮机还包括一 个或多个孔口调节机构，该孔口调节机构用于通过一个或多个孔口盖的移 动(位移)来调节一个或多个孔口的有效尺寸，
转子的轮毂必需能将大量载荷从叶片传递到机抢，因此轮毂结构中的 任何种孔口都会使轮毂变弱。另一方面，轮毂軍基本上只需要能克服重力、 小的离心力和风载荷。这些载荷比较适度，从而使轮毂罩成为风轮机的设 置孔口的有利部分。
最现代的风轮机中的轮毂和轮毂罩是这样的一有限空间，该有限空间 包括复杂的机械和电气设备，例如用于使叶片绕其纵向轴线转动的变桨机
构、跷跷板式机构、避雷系统或其它种类设备，因此有时必须能^轮毂 和/或轮毂軍，以^更维护或^^理或甚至更换有故障的部件。
关于从有限空间撤离的法规对人员快速而方便地起用逃跑路线有专门 规定，而常常从机抢到轮毂的通道可能难以通过，因此，提供带孔口的轮 毂罩是有利的。
另外，如果例如用于冷却转子中设备的空气是在转子的前面(及一般 风轮机的前面)的轮毂罩中吸入，并让其在转子的后面或者在风轮机的后 面排出，则基本上不需要用于形成气流的装置，因为空气是沿与周围的风 相同的方向流过风轮机的转子和/或其它部分的。通过轮毂軍中的孔口吸入 的空气流的冷却能力可以通过控制孔口的有效尺寸进行控制，该有效尺寸 可通过调节孔口盖的位置来控制。
应当指出，术语"孔口的有效尺寸"应理解为轮毂罩中的允许基本能 自由地通过孔口的孔口部分，即，孔口的有效尺寸是轮毂罩中的孔口尺寸 减去被孔口盖覆盖的孔口区域。
在本发明的一个方面中，所述一个或多个孔口调节机构包括一个或多个移动机构，该移动机构用于调节所述一个或多个孔口盖相对于所述轮毂 罩的位置，以便调节所述一个或多个孔口的有效尺寸。
如果将孔口用作紧急出口、货物出入口或者即使仅用作空气入口，它 们也必需有相当大的尺寸，并且因为风载荷对轮毂罩很有意义，所以还提 供带移动机构的风轮机是有利的，该移动机构用于调节或至少帮助调节孔 口盖的位置。
在本发明的一个方面中，所述用于调节一个或多个孔口盖的位置的移 动机构包括手动操作的机构，例如通过手动致动器操作的机构。
轮毂罩是离风轮才M目当远的部件，并且为了能使移动M可以自动或 半自动操作，它可能成本高和/或复杂以提供电力、液压等。
另外，如果孔口也用作紧急出口，则可能需要在紧急情况下中断电气 或液压系统，因此孔口盖包括至少作为补充的、用于手动操作的^是有 利的。
在本发明的一个方面中，所述用于调节一个或多个孔口盖的位置的移 动机构包括一个或多个线性致动器，例如气压缸或液压缸或者基于齿条-齿轮或马达驱动式心轴的原理。
转子的轮毂罩可能难以接近，因此重要的是^^置在轮毂罩中的任何 设备都可靠且基本上免维护。线性致动器是实现盖的运动的简单而耐久的 机构，因此将线性致动器用于这个目的是有利的。
另外，轮毂軍和孔口盖上的风载荷可以很大，且可能采取比手动能提 供的更多的力来打开和关闭孑L 口 ，因此移动机构包括机械和/或电动机构以 移动盖是有利的。
在本发明的一个方面中，所述移动机构可以从轮毂罩和/或轮毂的外部 操作。
在人员不能从机艙进入轮毂和轮毂罩的情况下，移动机构可以从轮毂 罩的外部操作有利的，且即使这一通道可用，^紧急情况下(例如机抢 中着火、轮毂罩/轮毂中的人员失去知觉等)能从外部打开轮毂罩中的孔口 仍然可能是有利的。
8在本发明的一个方面中，所述孔口调节机构包括导向机构，该导向机 构用于至少在所述孔口盖的移动期间引导该孔口盖。
孔口盖经受多种不同的载荷(风、重力、离心力等)，因此为风轮机 设有用于引导孔口盖的导向机构以使孔口盖始终或至少在移动期间正确地 定位是有利的。
在本发明的一个方面中，所述导向机构包括用于线性移动所述孔口盖 的机构-
如上所述，任何放置在轮毂罩中的设备都可靠和基本上免维护是重要 的，且因为用于线性移动的导向机构简单而可靠，所以这些机构十分适合 于在轮毂罩中使用。
在本发明的一个方面中，所述一个或多个孔口基本位于所述轮毂罩的 侧部上。
轮毂罩的侧部构成大型现代风轮机上的很大面积，因为轮毂罩仅经受 较少的应变，所以轮毂罩的侧部是用于大孔口的有利位置，该大孔口适合 作为紧急出口、用于货物提升进出转子的通道口等。
另外，通过将孔口安放在轮毂罩的侧部中，能使转子在孔口基本面对 下面的地面的情况下停止，当人员、货物等必需提升进出轮毂軍时，这是 有利的。
大型现代风轮机上轮毂罩的表面常常^:计成复杂的弯曲形状，因此如 果过渡是逐渐的，则可能难以确定什么是侧部和什么是轮毂罩的末端(尖 端)。然而，经验法则是，侧部是轮毂罩的比转子平面更平行于来风方向 的部分，而末端是轮毂罩的比来风方向更平行于转子平面的部分。
在本发明的一个方面中，所述轮毂罩中的孔口的数量与转子的叶片数 量相对应。
因此得到本发明的应变方面的有利实施例。 在本发明的一个方面中，所述孔口围绕轮毂罩均匀地间隔开，且所述 孔口相对于转子的旋转平面位于所述叶片之间。
通过将孔口围绕轮毂軍均匀地间隔开，并将它们相对于转子平面定位
9在叶片的角位置之间，能保证当孔口面向下时叶片不妨碍货物等垂直运输 进出孑L口，且大大减少了提升的货物或其它与叶片碰撞的危险。
在本发明的一个方面中，所述孔口盖互连或形成为一个整体部件。 将所有孔口盖形成为 一个整体部件或者通过将它们互连以^使它们实际 上起一个整体部件作用是有利的，因为在一次操作中只需要一个移动枳韵 来调节所有孔口的有效尺寸，导向机构数可以减少和/或结构可以更简单。
另外，将所有孔口盖形成为一个整体部件提供了筒单的方法；该简单 的方法能实现当孔口调节机构移动孔口盖时，所有孔口的有效尺寸可以同 等地调节。
在本发明的一个方面中，当所述孔口调节才几构移动孔口盖时，所有孔 口的有效尺寸都同等地调节。
当孔口调节机构移动孔口盖时同等地调节所有孔口的有效尺寸是有利 的，因为由此能实现更均匀的进气，即，使风轮机的应变减少。
在本发明的一个方面中，所述孔口盖包括盖孔口，该盖孔口基本上与 所述轮毂軍中的孔口相对应。
由此得到本发明的有利实施例。
在本发明的一个方面中，所述孔口调节机构包括用于使所述孔口盖在 一平面中旋转的机构，该平面基本上垂直于所述轮毂罩的旋转轴线。
通过沿着轮毂軍的表面旋转孔口盖而使其移动是有利的，因为这种类 型移动是基本上对来风无作用的载荷。如果盖要向内或向外打开，则必须 至少沿一个方向克服来风的压力，因此孔口调节机构必需设计成克服很大 的力。
在本发明的一个方面中，所述导向机构包括沿着所述轮毂罩的侧部的 内表面或外表面引导孔口盖的机构。
通过沿着轮毂罩的侧部的内表面或外表面引导孔口盖，用 一种筒单而 有效的方式保证可以比较精确地控制孔口的有效尺寸，且能比较简单地保 证孔口不沿着边缘吸入不需要的空气，因为当盖与轮毂罩的表面始终保持 基本上恒定的距离时密封边缘十分筒单。在本发明的 一个方面中，所述一个或多个孔口位于所述轮毂罩的末端中。
轮毂罩的末端是轮毂罩至少在水平面中离叶片和风轮机的其余部分最 远的部分，且当提升货物、人员进出这种孔口时，减少了提升的货物等与 风轮机的其余部分碰撞的危险。
另外，轮毂罩的末端处于居中并且对称的位置，该位置可以实现更有 利的吸入空气和产生较少应力的设计。
在本发明的一个方面中，所述导向机构包括至少一个螺旋体，该螺旋 体用于将所述导向机构或孔口盖的旋转转变成所述孔口盖的线性移动。
旋转是齿轮和用机械方法(例如马达驱动)或用手提供的方便而筒单 的运动，因此将导向机构制成包括螺旋体是有利的。
在本发明的一个方面中，所述孔口调节机构包括用于使所述孔口盖基 本沿所述转子的旋转轴线移动的机构。
通过沿旋转轴线将盖向前推到来风中而打开盖是有利的，因为由此提 供了更多载荷/应变最佳的孔口调节机构和提供了更均匀分布的气流。
在本发明的一个方面中，所述轮毂罩中的一个或多个孔口是圆形。
圆孔没有应力可以在其中集中的锐边，因此将轮毂軍中的孔口形成为 圆孔是有利的。
在本发明的一个方面中，所述孔口盖具有一外径，并且该外径大于所 述轮毂罩中孔口的内径。
通过将孔口盖制成比它所覆盖的孔口大，该盖将沿孔口的整个边缘形 成一重叠区，因而由此能使吸入空气的路线变得更复杂，从而增加了在将 空气吸入i^轮毂軍之前，从该空气中抛出出不想要的外来物体如污物、 雨滴、昆虫等的机会。
另外，围绕孔口的整个边缘的重叠区还保证当关闭孔口时合适地密封 孔口比较容易，因为重叠区能实现大量用于提供密封机构的地方。
在本发明的一个方面中，所述轮毂軍中一个或多个孔口的至少其中之 一是贯通的孔口 ，该贯通的孔口可用作人员和/或货物从所述轮毂軍的内部到轮毂罩的外部的通道，反之亦然。 由此得到本发明的有利实施例。
本发明还提供一种用于在风轮机转子的轮毂上的轮毂罩中形成至少一 个孔口的方法，所述孔口通过移动孔口盖以部分地或完全覆盖所述孔口而 建立。
在风轮机的轮毂罩设置孔口是有利的，因为轮毂罩处的安全性、栽荷/ 张力和气流对于设置孔口是有利的，通过为孔口设置可移动的盖，能调节 孔口的有效尺寸。
在本发明的一个方面中，相对于所述轮毂罩调节所述孔口盖的位置， 以便调节孔口的有效尺寸。
在本发明的一个方面中，手动移动所述孔口盖。
在本发明的一个方面中，通过4几械力移动所述孔口盖，该才几械力例如 由马达驱动的齿轮、气压缸或液压缸、马达驱动的齿条-齿轮或马达驱动的 心轴实施。
在本发明的一个方面中，可从所述轮毂軍的外部移动所述孔口盖和/ 或从轮毂罩的外部操作所述用于移动孔口盖的机构。
在本发明的一个方面中，至少在孔口盖的移动期间通过导向才几构引导 所述孔口盖。
在本发明的一个方面中，线性移动所述孔口盖。
在本发明的一个方面中，通过使孔口盖基本上绕所述轮毂革的旋转轴
旋转来移动所述孔口盖。
在本发明的一个方面中，将所述至少一个孔口 "&置在轮毂軍的侧部中。 在本发明的 一个方面中，将所述至少 一个孔口设置在轮毂罩的末端中。 在本发明的一个方面中，所述轮毂革包括至少两个孔口，其中当至少
一个孔口盖移动时，同等地调节所有孔口的有效尺寸。
在本发明的一个方面中，沿轮毂罩的侧部的内表面或外表面引导所述
孑L口盖。
在本发明的一个方面中，所述至少一个孔口是所述风轮机的紧急出口 。关于从有限空间撤离的法规对人员的快速而方便的逃脱路线有专门规 定，而常常从机舱到轮毂的通道可能难以或不可能通过，因此，利用轮毂 罩中的孔口作为风轮机的紧急出口是有利的。
另外，本发明还提供了按照权利要求1-21之一所述的风轮机的使用， 该使用与按照权利要求22-34之一所述的方法有关，其中所述风轮机是兆 瓦级风轮机。
在较小的风轮机中，不能停留在轮毂和轮毂罩中，因此这些风轮机中 的轮毂或轮毂罩不需要紧急出口。然而，在标称额定功率大于1兆瓦的大 型现代风轮机中，轮毂和轮毂罩很大，以致能够且必需对轮毂和轮毂罩的 内部进行修理和维护，因此，能将轮毂罩中的孔口用作出入口(检修口) 或至少用作紧急出口是尤其有利的。
下面将参照
本发明，在附图中
图l示出从前面看去的、现有技术中已知的大型现代风轮机，
图2示出从侧面看去的、机抢的简化剖视图，
图3示出包括三个孔口的轮毂罩的透视图，
图4示出包括三个孔口轮毂罩的透视图，所述孔口带有孔口盖，
图5示出不带轮毂的风轮机转子的透视图，
图6示出包括三个孔口的轮毂罩以及包括三个孔口盖的孔口盖的透视
图，
图7示出风轮机轮毂和在末端具有孔口的轮毂罩的透视图，以及 图8示出从顶部看去的、安装在风轮机轮毂上的轮毂罩的剖视图。
具体实施例方式
图1示出现代风轮机1，该风轮机包括安放在基座上的塔架(塔筒)2 和设置在塔架2的顶部上的风轮;MMt 3。风轮机转子4包括三个风轮机 叶片5，所述风l^机叶片从共用轮毂11伸出并连接到该共用轮毂11上。
13轮毂11的前侧设有轮毂罩12，而转子4在本实施例中通过低速轴连接到 机枪3上，该4氐速轴从机抢3的前面伸出。
图2示出机抢3的简化剖视图，如从侧面所看到的。
机艙3存在多种变化和配置，但在大多数情况下，机艙3中的传动系 几乎总是包括下列部件中的一个或多个齿轮6,联接器(未示出)，某 种制动系统7和发电机8。现代风轮机1的机艙3还可以包括转换器9，逆 变器(未示出)和附加外围i殳备，例如附加动力处理i殳备、控制拒、液力 系统、冷却系统等。
包括机舱部件6、 7、 8、 9的整个机抢3的重量由一负荷承载结构10 承载。部件6、 7、 8、 9通常放置在并且/或者连接到该共用的负荷承载结 构10上。在这个简化的实施例中，负荷承载结构10只沿机抢3的底部伸 展，例如形式为其上连接一些或全部部件6、 7、 8、 9的底架。在另一实施 例中，负荷承载结构10可以包括将转子4的载荷传送到塔架2上的齿轮钟 (钟形齿轮，gearbell)，以A/或者负荷承载结构10可以包括多个互连部 分，例如网格13。
在本发明的该实施例中，传动系相对于与塔架2垂直的平面、贯穿塔 架2的轴线和水平面形成8。的正常工作角度NA。传动系形成角度，以使 转子4能相应地形成角度，从而例如保证叶片5不碰撞塔架2，补偿在转 子4的顶部和底部处的差异等。
轮毂ll在来风方向上设有轮毂軍12，该轮毂軍12取气动锥体的形式， 所述气动锥体刚性连接到轮毂11上并因此与轮毂11和转子4的其余部分 一起旋转。当然，有利的是轮毂革12形成气动形状如锥体形、锥形、截头 圆锥体、多边棱锥体、半球形等，以便导引来风围绕轮毂ll，并因此减少 风轮才几l上的风负荷。然而，也可出于其它原因而将轮毂革12成形为不太 符合气动的形状，例如较扁平的鼻状部或别的形状。
在这个实施例中，轮毂軍12是用玻璃纤维增强的树脂制成的壳体，但 在另一实施例中，轮毂罩12可以形成为锥形金属板流线型。轮毂罩12也 可由其它材料制成，例如塑料、木材，或者可以与壳体不同地形成，例如
14形成实心的、半实心的或具有变化的材料厚度。
在这个实施例中，轮毂罩12可以设有任何种类的孔口 13，但在另一 实施例中，轮毂軍可以设有一个或多个任意形状例如圆形、方形、矩形、 卵形的孔口 13，或者孔口可以形成更复杂的形状，例如比较复杂的曲线形、 多边形等。
同样，孔口 13可以放在轮毂罩12上的任何部位，即，在轮毂軍12 的侧部19上或者在轮毂罩12的末端(尖端)20处或其附近。
图3示出包括三个孔口 13的轮毂軍12的透视图。
在这个实施例中，风轮机轮毂軍12设有三个均匀间隔开的孔口 13， 这三个孔口放在轮毂軍12的侧部19上。孔口 13基本上具有矩形形状，其 中朝向轮毂罩12的末端20的端部倾斜，以使矩形略微朝向末端20成锥形。
在这个实施例中，孔口 13是贯通的，这意味着孔口 13形成为从轮毂 罩12的外表面延伸到轮毂軍12的内表面的孔或开口，即，能实现使例如 空气、货物、人员等从轮毂罩12的外部自由ii^到轮毂罩12的内部，反 之亦然。
在另一实施例中，可以只有一部分孔口 13是贯通的。
图4示出包括三个带有孔口盖14的孔口 13的轮毂軍12的透视图。
在本发明的这个实施例中，三个孔口 13各设有一个孔口盖14，该盖
14形成为板，所a的形状基本上与轮毂軍12中孔口 13的形状相对应。
而其尺寸稍大于孔口 13，从而如果将该盖14直接放在轮毂罩12中的孔口
13上，则整个孔口 13将#_该盖14覆盖。
在这个具体实施例中，盖14在轮毂罩12的内侧移动，而在另一实施
例中，它们也可以在轮毂軍12的外侧、在轮毂軍12的专用凹穴内和外、
在轮毂罩12的不同层之间等移动。
在这个实施例中，三个盖14都放置在各自覆盖相应孔口 13的基本一
半的位置，但在另一实施例中，所述盖可以不同地放置，例如使得孔口 13
几乎完全打开或者几乎或完全封闭等，或者孔口 13的有效尺寸可以按照对
冷却用空气的需要等基本恒定地改变。在这个实施例中，各盖14相对于它们各自的孔口 13放置在相同的位 置，但在另一实施例中，各个盖14可以与其它盖14不同地设置，盖14 可以分成组，其中每组都均匀地设定等。
在这个实施例中，轮毂軍12在每个孔口 13处还设有孔口调节机构15。 所述孔口调节机构15包括用于单独地调节每个孔口盖14的位置的移动机 构16。
在这个实施例中，移动机构16是取液压缸形式的线性致动器，而在另 一实施例中，移动机构16可以包括气动缸，或者移动机构16可以基于齿 条-齿轮或马达驱动的心轴，或者盖14可以简单地手动操作，即，盖的位 置可以用手例如借助于某种机械传动装置来调节。
在本发明的这个实施例中，孔口调节机构15还包括形式为导轨(未示 出)的导向机构17，所述导轨沿盖14的两侧朝行进方向伸展，从而保证 盖14紧密地沿着轮毂軍12的内表面导向，以保证轮毂軍12在孔口盖14 所覆盖的区域上基本密封以防尘、防水等。盖14或轮毂罩12还可包括某 些密封装置，例如沿着孔口 13的边缘的密封装置，以便进一步帮助防止不 希望的外来物^V轮毂罩12。
在这个实施例中，移动机构16保证将盖14的规定位置保持所希望的 足够长时间，而在另一个实施例中，盖14或轮毂罩12可以包括某种锁紧 机构，以用于将盖14固定在规定位置。锁紧机构可以手动接合和分开，或 者它可以包括用于自动或半自动操作的机械或电气机构。
在这个实施例中，移动机构16可从轮毂革12的外部操作，因为塔架 2的底部内侧设有按钮，该按钮当被沿一个方向致动时将起动所有盖14朝 一个方向运动，而当被沿另一个方向致动时将起到所有盖14朝另一个方向 的运动。
在另一实施例中，盖14的位置可以单独地调节，用于IMt的机构可以 放置在其它位置，例如放置在机抢3、轮毂11或塔架2的外侧或放置在轮 毂軍12的外侧，该操作机构可以放置在机抢3或轮毂11的内侧，也可以 直接放置在轮毂11中移动机构16上或其附近或者轮毂軍12的内侧，或者其中盖14可通过遥控装置被控制的位置。
图5示出不带轮毂11的风轮机转子4的透视图。
在本发明的这个实施例中，轮毂軍12设有放置在轮毂罩12的侧部19 上的三个均匀间隔开的基本圆形的孔口 13，从而使轮毂罩12中的孔口数 量正好与转子4上的叶片5的数量对应。孔口 13基本上相对于叶片5在转 子平面中的角位置而放置在叶片5之间的中间，以使人员或货物能从面向 下面地面的孔口 13自由升降，即大大减少了人员或货物与叶片5碰撞的危 险。然而，在另一实施例中，也可例如由于转子平面倾斜而使向下的叶片 5稍孩i向前(在风轮机l的正常运行期间的来风方向上)而将孔口 13相对 于叶片5不同地i殳置。因此，与朝下的叶片5对准的孔口 13 4吏得叶片5 能被用于例如防止提升载荷的振荡。
图6示出包括三个孔口 13的轮毂罩12和包括三个盖孔口 21的孔口盖 14的透视图。
在本发明的这个实施例中，轮毂罩12也设有放置在轮毂罩12的侧部 19上的三个均匀间隔开的基本圆形的孔口 13。在轮毂罩12的内侧设有孔 口盖14，该孔口盖14形成为一个整体部分，所述整体部分包括三个盖孔 孔口 21,这三个盖孔口 21在尺寸和相互位置上基本上与轮毂罩中的孔口 13对应。
轮毂罩12中的孔口 13的有效尺寸这样调节转动盖部分14,由此一 次性调节轮毂軍12中的孔口 13和盖孔口 21之间的重叠。
在这个实施例中，轮毂罩12还设有孔口调节机构15,该孔口调节机 构15包括移动;W^J 16，所述移动机构16取电动马达的形式，该移动枳韵 可通过盖部分14的内表面上的齿轮和内齿轮缘23使盖部分14相对于轮毂 罩12围绕该轮毂罩12的中心轴线一即转子4的旋转轴线18—旋转。
在本发明的这个实施例中，孔口调节机构15还包括导向机构17,该 导向机构17取两个导轨(未示出)的形式，所述导轨放置在盖部分14和 轮毂罩12之间，以保证这两个部件12、 14之间的恒定距离并减少摩擦。 在另一实施例中，导向机构17可以简单地是在盖部分14和轮毂罩12之间的减小摩擦的衬垫或绳，以使这两个部分12、 14形成锥形，从而保证正确 的相互位置。
图7示出风i^机轮毂11和在末端20处具有孔口 13的轮毂罩12的透 视图。
在本发明的这个实施例中，轮毂罩12在其末端20处设有一个孔口 13， 从而孔口盖14形成轮毂罩12的末端20。
在这个实施例中，轮毂革12设有孔口调节机构15，该调节机构15包 括移动机构16，所述移动机构16用于将孔口盖14基本上沿转子4的旋转 轴线18直接向前移入来风中。在另一实施例中，孔口调节机构15可以使 得孔口盖14能被横向移动，或者盖14可以在一侧铰接到轮毂罩12上，以 使该盖14像普通门一样开和关。
在本发明的这个实施例中，孔口调节机构15或至少孔口调节机构15 的导向机构17被锚固到轮毂罩12的内表面上，但在其它实施例中，孔口 调节机构15或者孔口调节机构15的一部分如导向机构17、移动机构16 等可以直接连接到轮毂11或轮毂11的部件上，或者它们至少可以部分地 或全部放置在轮毂11的内部。
图8示出从顶部看去的、安装在风轮机轮毂11上的轮毂軍12的剖视图。
在本发明的这个实施例中，轮毂罩12也仅在其末端20设有一个孔口 13，从而使孔口盖14形成轮毂軍12的末端20，但这里将孔口盖14制成 为具有这样一外径Do，该外径Do大于轮毂罩12中孔口 13的内径Di,从 而该盖沿轮毂軍12中孔口 13的整个边缘形成一重叠区。因此盖14与轮毂 罩12交叠，从而使被从外侧吸向轮毂軍12内侧的空W本上沿着轮毂罩 12的一小部分外表面朝与周围空气的风向相反的方向运行。这种被抽吸的 空气的方向的突然改变将使得一部分或全部不想要的外来物如雨滴、昆虫、 砂子等被从所吸的空气中抛出，并沿着轮毂罩12的外表面继续行进。
在本发明的该实施例中，轮毂軍12和轮毂11设有包括移动机构16 的孔口调节机构15，所述移动机构16取马达驱动的心轴24的形式。孑L口
18调节机构15还包括导向机构17，该导向机构17取刚性连接到轮毂罩12 的内侧壁上的伸长的心轴导向件的形式。该心轴导向件包括与心轴24的外 螺紋相对应的内螺紋，从而当通过马i^it转时，心轴24相对于轮毂軍12 前后移动，在这个实施例中，马达刚性连接到轮毂ll的内侧。
在这个实施例中，马达轴通过六花键套接件(six-spline socket)连接 到心轴24，该马达轴使得旋转能被从马达轴传递到心轴24，即使马达固定 而心轴在其纵向方向上沿着转子旋转轴线18移动也是如此。
在另一实施例中，盖14也可以通过线性致动器移动，或者心轴24可 以通过手摇曲柄手动操作，该手摇曲柄位于心轴24的端部处，或盖14的 外表面的外边缘处一使得盖14能从外侧打开，或者二者的结合。
在某些类型的风轮机1上，将轮毂罩12侧部19中的孔口 13与轮毂軍 12的末端中的孔口 13相结合可能是有利的。例如，如果轮毂罩12太小， 以致不能使轮毂罩12的侧部19中的孔口 13大到足以让人员通过或至少符 合有关紧急情况从有限的空间退出等的法规或要求时，上述结合就是有利 的。因而轮毂軍12的末端20中的孔口 13可以用作轮毂11和轮毂罩12 的安全出口 ，而轮毂罩侧部19上的一个或多个孔口可以用作进气口 。
在本发明的另一实施例中，轮毂軍12、孔口调节机构15等可以与将 货物、人员等提升出入轮毂罩12的提升机构相结合，或者轮毂罩12、孔 口调节机构15等可以至少为这种提升机构做准备，该提升机构仅例如与维 护等有关时偶尔安装。提升机构可以例如是完整的升降设备，或者它可以 仅是一个或多个滑轮，该滑轮从提升设备如位于轮毂11或机艙3的更远后 部的绞车处提升金属绳。
上面已参照轮毂罩12、孔口 13、孔口盖14等的具体实施例举例说明 了本发明。然而，应该理解，本发明不限于特定实施例，而是可以在权利 要求所限定的范围内进行各种设计和改变。
19标号明细表1、风轮机；
2、塔架；
3、机艙；
4、转子；
5、叶片；
6、齿轮箱；
7、制动系统；
8、发电机；
9、逆变器；
10、负荷承栽结构；
11、轮毂；
12、轮毂罩；
13、孔口；
14、孔口盖;
15、孑L口调节机构；
16、移动机构；
17、导向机构；
18、转子的旋转轴线；
19、轮毂罩的侧部；
20、轮毂革的末端；
21、盖孔口；
22、齿轮；
23、齿轮缘；
24、心轴；
Di、轮毂罩孔口的内径；
Do、孔口盖的外径。
权利要求
1.一种风轮机(1)，包括转子(4)，所述转子(4)包括轮毂(11)，多个风轮机叶片(5)从该轮毂(11)伸出，以及轮毂罩(12)，该轮毂罩(12)安装在所述轮毂(11)上，其中所述轮毂罩(12)包括一个或多个孔口(13)，其特征在于，所述风轮机(1)包括一个或多个孔口盖(14)，该孔口盖(14)用于完全或部分地覆盖所述轮毂罩(12)中的所述孔口(13)之一个或多个；所述风轮机(1)还包括一个或多个孔口调节机构(15)，以用于通过所述孔口盖(14)中的一个或多个的运动来调节所述孔口(13)中的一个或多个的有效尺寸。
2. 按照权利要求1所述的风轮机(1)，其特征在于，所述一个或多 个孔口调节机构(15)包括一个或多个移动机构(16)，该移动机构用于 相对于所述轮毂罩(12)调节所述一个或多个孔口盖(14)的位置，以便 调节所述一个或多个孔口 (13)的有效尺寸。
3. 按照权利要求1或2所述的风轮机(1)，其特征在于，用于调节 所述一个或多个孔口盖(14)的位置的所述移动机构(16)包括用于手动 操作，例如通过手动操作的致动器操作的机构。
4. 按照权利要求1或2所述的风轮机(1)，其特征在于，用于调节 所述一个或多个孔口盖(14)的位置的所述移动机构(16)包括一个或多 个线性致动器，例如气压缸或液压缸或者基于齿条-齿轮或马达驱动式心轴 原理。
5. 按照权利要求2-4之一所述的风轮机(1),其特征在于，所述移 动机构(16)能从轮毂罩(12)和/或轮毂(11)的外部操作。
6. 按照前i^5L利要求之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔 口调节机构(15)包括导向机构(17)，该导向机构用于至少在所述孔口 盖(14)的移动期间引导所述孔口盖(14)。
7. 按照权利要求6所述的风轮机(1)，其特征在于，所述导向W^J (17)包括用于线性移动所述孔口盖(14)的机构。
8. 按照前述权利要求之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述一 个或多个孔口 (13)基本位于所述轮毂罩(12)的侧部(19)上。
9. 按照前述权利要求之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述轮 毂罩(12)中的孔口 (13)数量与所述转子(4)的叶片(5)的数量对应。
10. 按照权利要求9所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔口 (13) 围绕所述轮毂罩(12)均匀地间隔开，所述孔口 (13)相对于所述转子(4) 的旋转平面位于所迷叶片(5)之间。
11. 按照前述权利要求之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔 口盖(14)是互连的或者形成一个整体部件。
12. 按照前i^5l利要求之一所述的风轮机(1)，其特征在于，当所述 孔口调节机构(15)移动所述孔口盖(14)时，同等地调节所有孔口 (13) 的有效尺寸。
13. 按照前^利要求之一所述的风轮机(1),其特征在于，所述孔 口盖(14)包括盖孔口 (21),该盖孔口 (21)基本上与所述轮毂革(12) 中的孔口 (13)相对应。
14. 按照前述权利要求之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔 口调节机构(15)包括用于使所述孔口盖(14)在基本垂直于所迷轮毂軍(12)的旋转轴线(18)的平面中旋转的机构。
15. 按照权利要求6或7所迷的风轮机(1)，其特征在于，所迷导向 机构(17)包括用于沿着所迷轮毂革(12)的侧部的内表面或外表面引导 所述孔口盖(14)的机构。
16. 按照前a利要求之一所述的风轮机(1 )，其特征在于，所述一 个或多个孔口 (13)位于所述轮毂革(12)的末端(20)中。
17. 按照权利要求6、 7或15所述的风轮机(1),其特征在于，所述 导向机构(17)包括至少一个螺旋件，以用于将所述导向机构(17)或所 述孔口盖(14)的旋转转变成所述孔口盖(14)的线性移动。
18. 按照前述权利要求之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述孔 口调节机构(15)包括用于使所述孔口盖(14)基本上沿着所述转子(4) 的旋转轴线(18)移动的机构。
19. 按照前述权利要求之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述轮 毂罩(12)中的所述一个或多个孔口 (13)是圆形的。
20. 按照前述权利要求之一所述的风轮机(1),其特征在于，所述孔 口盖(14)具有外径(Do)，该外径(Do)大于所述轮毂罩(12)中的所 述孔口 (13)的内径(Di)。
21. 按照前ii^利要求之一所述的风轮机(1)，其特征在于，所述轮 毂罩(12)中的所述一个或多个孔口 (13)的至少其中之一是贯通的孔口(13 )，以用作人员和/或货物从所述轮毂罩(12 )的内部到所述轮毂罩(12 ) 的外部的通道，反之亦然。
22. —种用于在风轮机转子(4 )的轮毂(11)上的轮毂罩(12 )中建 立至少一个孔口 (13)的方法，所述孔口 (13)通过移动用于部分地或完 全地覆盖所述孔口 (13)的孔口盖(14)建立。
23. 按照权利要求22所述的方法,其特征在于，相对于所述轮毂罩(12 ) 调节所述孔口盖(14)的位置，以便调节所述孔口 (13)的有效尺寸。
24. 按照权利要求22或23所述的方法，其特征在于，手动移动所述 孔口盖(17)。
25. 按照权利要求22或23所述的方法，其特征在于，通过机械力移 动所述孔口盖(14)，该机械力例如由马达驱动式齿轮、气压缸或液压缸、 马达驱动式齿条-齿轮或马达驱动式心轴实施。
26. 按照权利要求22-25之一所述的方法，其特征在于，所述孔口盖 (14)可从轮毂革(12)的外部移动，以;5L/或者用于移动所述孔口盖(14)的机构可从轮毂軍(12)的外部^作。
27. 按照权利要求22-26之一所述的方法，其特征在于，至少在所述 孔口盖(14)的位移期间通过导向机构(17)引导所述孔口盖(14)。
28. 按照权利要求22-27之一所述的方法，其特征在于，使所述孔口盖(14)线性移动。
29. 按照权利要求22-28之一所述的方法，其特征在于，通过使所述 孔口盖(14)基本围绕所述轮毂罩(12)的旋转轴线(18)旋转来使该孔 口盖(14)移动。
30. 按照权利要求22-29之一所述的方法，其特征在于，将所述至少 一个孔口 (13)设置在所述轮毂罩(12)的侧部(19)中。
31. 按照权利要求22-29之一所迷的方法，其特征在于；将所述至少 一个孔口 ( 13 )设置在所述轮毂罩(12 )的末端(加)中。
32. 按照权利要求22-31之一所述的方法，其特征在于，所迷轮毂軍 (12)包括至少两个孔口 (13)，其中当移动至少一个孔口盖(14)时同等地调节所有孔口 (13)的有效尺寸。
33. 按照权利要求22-32之一所述的方法，其特征在于，沿着所述轮 毂罩(12)的两侧的内表面或外表面引导所述孔口盖(14)。
34. 按照权利要求22-33之一所述的方法，其特征在于，所述至少一 个孔口 ( 13 )是风轮机(1)的紧急出口 。
35. 按照权利要求1-21之一所述的风轮机(1)的使用，该使用与按 照权利要求22-34之一所述的方法有关，其中所述风轮机(1)是兆瓦级风 轮机(1)。
全文摘要
本发明涉及一种包括转子(4)的风轮机(1)。该转子(4)包括轮毂(11)和安装在该轮毂(11)上的轮毂罩(12)，多个风轮机叶片(5)从所述轮毂(11)伸出，其中轮毂罩(12)包括一个或多个孔口(13)。该风轮机(1)的特征在于，它包括用于完全或部分地覆盖轮毂罩(12)中的一个或多个孔口(13)的一个或多个孔口盖(14)，还包括一个或多个孔口调节机构(15)，该孔口调节机构(15)通过移动一个或多个孔口盖(14)来调节一个或多个孔口(13)的有效尺寸。本发明还涉及一种在风轮机转子(4)的轮毂(4)上轮毂罩(12)中建立至少一个孔口(13)的方法和风轮机(1)的使用。
文档编号F03D1/06GK101652564SQ200780051266
公开日2010年2月17日 申请日期2007年8月24日 优先权日2007年2月12日
发明者C·B·安德森, P·S·米克尔森 申请人:维斯塔斯风力系统有限公司